EP0329816A1 - Conveyor ball unit - Google Patents

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Publication number
EP0329816A1
EP0329816A1 EP88107290A EP88107290A EP0329816A1 EP 0329816 A1 EP0329816 A1 EP 0329816A1 EP 88107290 A EP88107290 A EP 88107290A EP 88107290 A EP88107290 A EP 88107290A EP 0329816 A1 EP0329816 A1 EP 0329816A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ball
conveyor
bearing shell
housing
conveyor ball
Prior art date
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Granted
Application number
EP88107290A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0329816B1 (en
Inventor
Thomas Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bavaria Cargo Technologie GmbH
Original Assignee
Bavaria Cargo Technologie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bavaria Cargo Technologie GmbH filed Critical Bavaria Cargo Technologie GmbH
Publication of EP0329816A1 publication Critical patent/EP0329816A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0329816B1 publication Critical patent/EP0329816B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00—Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/08—Ball castors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
    • B65G39/025—Adaptations of individual rollers and supports therefor having spherical roller elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/045—Ball or roller bearings having rolling elements journaled in one of the moving parts
    • F16C29/046—Ball or roller bearings having rolling elements journaled in one of the moving parts with balls journaled in pockets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/58—Conveyor systems, e.g. rollers or bearings therefor

Definitions

  • the invention relates to a conveyor ball unit, in particular for moving cargo on a conveyor track, with a, approximately hollow cylindrical housing having a vertical central axis, a conveyor ball rotatably mounted centrally on a plurality of bearing balls in a bearing shell and projecting beyond the open end of the housing , a ring guide encircling the conveyor ball from above, the conveyor ball and the bearing balls movably in the bearing shell, and with a spring arrangement which elastically prestresses the bearing shell from below and is supported on the housing, the conveyor ball, the bearing balls and the bearing shell as a unit are movable within the housing and can be pressed downward against the spring force of the spring arrangement along the central axis.
  • Conveyor ball units of this type are used, for example, in ball conveyor tracks which are provided, for example, in the cargo hold of cargo aircraft for moving cargo containers during loading or unloading.
  • the requirements for the conveyor ball units are in particular that they are maintenance-free and very robust and yet have a low weight.
  • a conveyor ball unit of the type mentioned in DE-PS 22 13 021 the conveyor ball rotatably mounted on a plurality of bearing balls is combined with an approximately hemispherical bearing shell and a ball guide firmly connected to it, holding the conveyor ball on the bearing balls to form a bearing unit which is movable in an approximately hollow cylindrical housing along the central axis of this housing.
  • the housing itself is detachably fixed in the panel of a conveyor track.
  • a spiral spring is provided in the lower bottom wall and the edge of the bearing unit in the area of the peripheral edge of the bearing shell, which biases the bearing unit upwards against an annular stop shoulder in the housing in the unloaded state of the conveyor ball, so that the conveyor ball passes upwards through a central opening in the ball guide protrudes beyond the surface of the conveyor track panel.
  • the conveyor ball is very often loaded not only with purely vertically downward forces, but mostly also with lateral pushing forces which have to be absorbed by the edge of the upper opening of the ball guide.
  • This ball guide must therefore be designed very stable and very precisely around the conveyor ball.
  • the bearing arrangement in the housing is pressed downward in a tilted manner, since the spiral spring is unable to absorb any lateral forces.
  • the object on which the invention is based is to create a conveyor ball unit of the type mentioned at the beginning in which canting and subsequent jamming of the bearing arrangement in the housing is reliably avoided.
  • this object is achieved in that the bearing shell as a whole is designed aspherically such that the conveyor ball is supported on bearing balls only on an annular region of the bearing shell concentric with the central axis, that the spring arrangement is designed as a package of annular disc springs, the outer diameter of which adjacent inner diameter of the housing is adapted, and that the bearing shell is supported with its annular region on the inner edge of the uppermost annular plate spring of the spring arrangement.
  • the conveyor ball is supported symmetrically to the central axis only over a part of the load balls located in the bearing shell on an annular region of the bearing shell.
  • the bearing shell itself lies precisely with this annular area on the upper inner edge of the uppermost plate spring of the spring arrangement, so that it in turn centers itself with respect to the annular plate springs of the spring arrangement.
  • the spring arrangement in turn is adapted with its outer diameter to the inner diameter of the cylindrical housing wall, so that it is kept centered with respect to the housing and thus also with respect to the central axis of this housing.
  • This ball guide is therefore primarily used to prevent the bearing balls and the conveyor ball from falling out of the ball socket when the unit is turned over.
  • the annular body of this ball guide can therefore be formed with considerable play relative to the circumference of the conveyor ball, so that on the one hand no frictional forces occur between these parts and smooth rolling of the conveyor ball is ensured. Since the ball guide does not have to absorb large forces, it can be designed very easily and made of plastic.
  • the bearing shell extends approximately over a hemisphere region that surrounds the conveyor ball from below at a distance.
  • the upper region of the bearing shell which extends to the edge, is designed as an annular spherical section, the radius of which is slightly larger than the sum of the radius of the conveying ball and the radius by a predetermined amount Diameter of the bearing balls, that the center point of this spherical section lies on the central axis by a predetermined amount above the center point of the conveyor ball, that at the lower edge of the ring-shaped spherical section is connected a spherical segment which surrounds the central axis and bulges downwards, the radius of which is smaller than the radius of the annular spherical section and its center lies to a considerable extent below the center of the conveyor ball on the central axis.
  • This design of the aspherical bearing shell ensures an annular bearing area for the conveyor ball in the sense of the invention and is advantageous in terms of production technology.
  • the spherical segment extends from the center of the spherical section with respect to the central axis over an angle of approximately 20 to 30 °.
  • the annular bearing area is placed in a position which is favorable for a good flow of force.
  • the ball guide loosely surrounds the conveyor ball in an annular manner and that a sealing lip sealing against the conveyor ball is provided on the upper inner edge of the annular ball guide is appropriate. Since the ball guide has no force-absorbing function and, in particular, is hardly loaded in the lateral direction, such a sealing lip can be designed with a low contact pressure on the conveyor ball, so that the rolling resistance of the conveyor ball remains low despite a good seal.
  • the ball guide is provided on the circumferential edge with a plurality of circumferential, downwardly projecting snap-in lugs which, in the assembled state, snap-fit under a horizontal flange formed on the upper edge of the bearing shell.
  • the ball guide is formed in one piece from plastic. This means that both the sealing lips and the snap noses are components of the ball guide and are integrally formed with it.
  • FIG. 1 and 2 an embodiment of the conveyor ball unit is shown inserted into a panel 100 of a conveyor track.
  • a generally hollow cylindrical bushing 90 which is provided on the outer circumference with a corrugation 91, is cast or pressed into the panel 100, which can be made of metal, such as a light metal alloy.
  • This bushing 90 is formed on its upper edge in FIG. 1 with locking shoulders 92 distributed over the circumference, under which, when inserted, corresponding locking elements 40 of the housing 30 of the conveyor ball unit engage in order to hold it in the panel 100.
  • FIG. 1 At the lower edge in FIG.
  • the bushing 90 is provided with an inwardly projecting ring flange 93, on which, in the inserted state, a correspondingly shaped shoulder of the housing 30 of the conveyor ball unit is supported.
  • the housing 30 and the bushing 90 in the region of this ring flange 93 are designed asymmetrically with respect to the central axis 60 of the housing 30 so that the conveyor ball unit is held in the bushing 90 of the panel 100 in a manner that prevents it from rotating.
  • the housing 30 of the conveyor ball unit is designed overall as an approximately hollow cylindrical body, the outside diameter of which is adapted to the inside diameter of the bushing 90.
  • an approximately hemispherical bearing shell 10 is arranged in the interior of the housing 30 centrally to its central axis 60, in which a plurality of bearing balls 15 is arranged in a layer of adjacent balls covering the inner surface of the bearing shell 10.
  • a conveyor ball 1 is rotatably mounted on these bearing balls 15.
  • the conveyor ball 1 is surrounded from above by an approximately ring-shaped ball guide 20, through the upper opening of which the upper part of the conveyor ball 1 projects upward beyond the surface of the panel 100.
  • the upper opening of the ball guide 20 is shaped as a sealing lip 21, which lies sealingly against the conveyor ball 1.
  • the rest of the annular body of the ball guide 20 is formed with play with respect to the conveyor ball 1.
  • locking elements 50 are also integrally formed on the outside of the ball guide 20, which allow the holding unit of the mounting of the conveyor ball 1 to be snapped into the housing 30 from above, these locking elements 50 in the inserted state under one on the upper inner edge of the housing 30 shaped locking shoulder 32 grip.
  • the diameter of the outer circumference of the ball guide is adapted to the inside diameter of the housing 30, so that the unit comprising the conveying ball 1, bearing balls 15, bearing shell 10 and ball guide 20 can slide up and down within the housing 30 along the central axis 60, and still through the shoulders 32 and the locking elements 50 is prevented from falling out of the housing 30 upwards.
  • the bearing shell 10 extends at a distance from the conveyor ball 1 over an approximately hemispherical area, but it is aspherically shaped in such a way that the conveyor ball 1 is supported over part of the bearing balls 15 only on an annular region 16 (see FIG. 3) of the bearing shell 10 is. Outside of this annular region 16, a little play is provided between the bearing balls 15 and the conveyor ball 1, ie a small gap 18 is formed in the upper peripheral region of the bearing shell 10 between the bearing balls 15 and the conveyor ball 1 and around the central axis 60 in the lower region a small gap 19.
  • the housing 30 is provided with a plurality of radially inwardly projecting ribs 31, on which a spring arrangement 70 is supported with the interposition of a bearing ring 77.
  • This spring arrangement 70 consists of a stack of annular disc springs 71 lying one above the other. The topmost of these disc springs 71 lies with its inner upper edge in the annular region 16 of the bearing shell 10. The outer circumference of the plate springs 71 is adapted to the inner circumference of the housing 30.
  • the height of the spring arrangement 70 is dimensioned such that the entire unit held in the bearing shell 10 is pressed upwards in the unloaded state of the conveyor ball 1 and rests with the locking elements 50 on the locking shoulder 32 of the housing 30.
  • the conveying ball 1 Due to the special aspherical shape of the bearing shell 10, the conveying ball 1, as already mentioned above, is supported via some of the bearing balls 15 only in an annular region 16 that is central to the central axis 60. Thereby it is achieved that the bearing ball 1 is centered independently in the bearing shell 10 and that this centering is maintained even when forces are exerted on the conveyor ball 1 from above by cargo containers carried thereon, which also have a lateral component, that is to say the radial center axis 60 have.
  • the bearing shell 10 is in turn supported in the annular spring arrangement 70 in the annular region 16. Since the spring arrangement 70 fits with its outer circumference in the housing 30, this ensures that the bearing shell 10 is also self-centering with respect to the central axis 60 of the housing. It is thereby achieved that forces which act on the conveyor ball 1 from above with a lateral component, via the annular region 16 of the bearing shell 10 on the spring arrangement 70 and from there directly through the wall of the housing 30 and the surrounding bush 90 on the Panel 100 of the surrounding conveyor track structure are transferred.
  • the vertical force components reach the ribs 31 of the housing 30 via the spring arrangement 70 and, if necessary, deflect them via the bearing ring 77 and are transmitted therefrom predominantly via the ring flange 93 of the bushing 90 to the panel 100 or the structure supporting the panel 100 .
  • the ball guide 20 can therefore be shaped as a light and simple plastic part, wherein the sealing lips 21, the snap lugs 22 and the locking elements 50 can be integrally formed.
  • the shape of the bearing shell 10 is shown in a schematic representation, with which it is achieved that the conveyor ball 1 is supported only on an annular region 16.
  • the bearing shell 10 has an upper annular spherical section 11, on the upper edge of which the horizontal flange 13 is formed.
  • the radius R2 of this ring-shaped upper ball section 11 is slightly larger than the sum of the radius R1 of the conveyor ball 1 and the diameter D of the bearing balls 15, and the center M2 of the ring-shaped ball section 11 lies a small distance S1 above the center M1 of the conveyor ball 1 on the Central axis 60.
  • the lower edge of the annular spherical section 11 merges into a spherical segment 12 centrally surrounding the central axis 60, the radius R3 of which is smaller than R1 or R2 and the center M3 of which is a considerable distance S2 below the center M1 on the central axis 60, so that the ball segment 12 bulges downward with respect to the annular ball section 11.
  • the position of the center M3 and the proportions of the radii are chosen such that the ball segment 12 extends from the center M2 at an angle ⁇ of about 20 to 30 ° around the center axis.
  • R2 16.020 mm
  • S1 0.600 mm
  • the entire housing 30 of the conveyor ball unit can also be molded from plastic, since the parts of the housing 30 that transmit a substantial force are only subjected to pressure. In addition to low manufacturing costs, it can also be lightweight.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Bei einer bekannten Förderkugeleinheit, wie sie zum Bewegen von Frachtgut auf einer Förderbahn verwendet wird, kann die unerwünschte Erscheinung auftreten, daß die federgelagerte Lagerstruktur der Förderkugel (1) im Gehäuse (30) beim Einfedern unter Lasteinwirkung verkantet wird und sich dadurch im Gehäuse (30) verklemmt. Zur Vermeidung dieser Erscheinung ist vorgesehen, daß die Förderkugel (1) nur auf einem ringförmigen Bereich der Lagerschale (10) abgestützt ist und die Lagerschale selbst in diesem ringförmigen Bereich durch eine Tellerfedern bestehende Federanordnung (70), die ihrerseits mit ihrem Außenumfang zentrisch im Gehäuse (30) gehalten ist. Auf diese Weise sind die Förderkugel (1) und auch die Lagerschale (10) selbstzentrierend angeordnet, so daß ein Verklemmen beim Einfedern ausgeschlossen ist.In a known conveyor ball unit, such as is used for moving cargo on a conveyor track, the undesirable phenomenon can occur that the spring-mounted bearing structure of the conveyor ball (1) in the housing (30) is tilted when it is deflected under the action of a load, and is therefore in the housing (30 ) jammed. To avoid this phenomenon, it is provided that the conveyor ball (1) is supported only on an annular region of the bearing shell (10) and the bearing shell itself in this annular region by means of a spring arrangement (70) which is in turn centered in the housing with its outer circumference (30) is held. In this way, the conveyor ball (1) and also the bearing shell (10) are arranged self-centering, so that jamming during deflection is excluded.

Description

Die Erfindung betrifft eine Förderkugeleinheit, insbesondere zum Bewegen von Frachtgut auf einer Förderbahn, mit einem, eine vertikale Mittelachse aufweisenden, etwa hohlzylindrischen Gehäuse, einer zentrisch zur Mittelachse auf einer Vielzahl von Lagerkugeln in einer Lagerschale drehbar gelagerten, über das offene Ende des Gehäuses hinausragende Förderkugel, einer die Förderkugel ringförmig von oben umgreifenden, die Förder­kugel und die Lagerkugeln beweglich in der Lagerschale sichern­den Kugelführung, und mit einer die Lagerschale von unten her nach oben elastisch vorspannenden, am Gehäuse abgestützten Federanordnung, wobei die Förderkugel, die Lagerkugeln und die Lagerschale als Einheit innerhalb des Gehäuses bewegbar und entgegen der Federkraft der Federanordnung entlang der Mittelachse nach unten drückbar sind.The invention relates to a conveyor ball unit, in particular for moving cargo on a conveyor track, with a, approximately hollow cylindrical housing having a vertical central axis, a conveyor ball rotatably mounted centrally on a plurality of bearing balls in a bearing shell and projecting beyond the open end of the housing , a ring guide encircling the conveyor ball from above, the conveyor ball and the bearing balls movably in the bearing shell, and with a spring arrangement which elastically prestresses the bearing shell from below and is supported on the housing, the conveyor ball, the bearing balls and the bearing shell as a unit are movable within the housing and can be pressed downward against the spring force of the spring arrangement along the central axis.

Derartige Förderkugeleinheiten werden beispielsweise in Ku­gelförderbahnen verwendet, die beispielsweise im Frachtraum von Frachtflugzeugen zum Bewegen von Frachtbehältern beim Beladen oder Entladen vorgesehen sind. An die Förderkugel­einheiten werden dabei insbesondere die Forderungen gestellt, daß sie wartungsfrei und sehr robust sind und dennoch ein geringes Gewicht besitzen. Bei einer aus der DE-PS 22 13 021 bekannten Förderkugeleinheit der eingangs genannten Art ist die auf einer Vielzahl von Lagerkugeln drehbar gelagerte För­derkugel mit einer etwa halbkugeligen Lagerschale und einer damit fest verbundenen, die Förderkugel auf den Lagerkugeln haltende Kugelführung zu einer Lagereinheit zusammengefaßt, die in einem etwa hohlzylindrischen Gehäuse entlang der Mittelachse dieses Gehäuses bewegbar ist. Das Gehäuse selbst ist lösbar in dem Paneel einer Förderbahn festgelegt. Zwischen der unteren Bodenwand und den Rand der Lagereinheit im Bereich des Umfangsrandes der Lagerschale ist eine Spiral­feder vorgesehen, welche die Lagereinheit im unbelasteten Zustand der Förderkugel nach oben gegen eine ringförmige Anschlagschulter im Gehäuse vorspannt, so daß die Förder­kugel durch eine zentrale Öffnung in der Kugelführung nach oben über die Oberfläche des Paneels der Förderbahn hinausragt. Bei Belastung durch einen Frachtbehälter kann die Förderkugel zusammen mit der gesamten Lageranordnung entgegen der Kraft der Spiralfeder in das Gehäuse hinein nach unten eingefedert werden, bis die Unterseite der Lager­schale auf einem im Gehäuse geformten Anschlag auftrifft.Conveyor ball units of this type are used, for example, in ball conveyor tracks which are provided, for example, in the cargo hold of cargo aircraft for moving cargo containers during loading or unloading. The requirements for the conveyor ball units are in particular that they are maintenance-free and very robust and yet have a low weight. In a conveyor ball unit of the type mentioned in DE-PS 22 13 021, the conveyor ball rotatably mounted on a plurality of bearing balls is combined with an approximately hemispherical bearing shell and a ball guide firmly connected to it, holding the conveyor ball on the bearing balls to form a bearing unit which is movable in an approximately hollow cylindrical housing along the central axis of this housing. The housing itself is detachably fixed in the panel of a conveyor track. Between A spiral spring is provided in the lower bottom wall and the edge of the bearing unit in the area of the peripheral edge of the bearing shell, which biases the bearing unit upwards against an annular stop shoulder in the housing in the unloaded state of the conveyor ball, so that the conveyor ball passes upwards through a central opening in the ball guide protrudes beyond the surface of the conveyor track panel. When loaded by a freight container, the conveying ball together with the entire bearing arrangement can be deflected downward into the housing against the force of the spiral spring until the underside of the bearing shell hits a stop formed in the housing.

Problematisch ist es dabei in der Praxis, daß die Förder­kugel sehr häufig nicht nur mit rein vertikal nach unten gerichteten Kräften belastet wird, sondern meistens auch mit seitlichen Schiebekräften, die von dem Rand der oberen Öffnung der Kugelführung aufgenommen werden müssen. Diese Kugelführung muß daher sehr stabil und sehr genau um die Förderkugel passend ausgebildet werden. Darüber hinaus er­gibt sich bei einer Belastung der Förderkugel mit einer seitlichen Kraftkomponente häufig der Fall, daß die Lager­anordnung im Gehäuse verkippt nach unten gedrückt wird, da die Spiralfeder keine seitlichen Kräfte aufzunehmen ver­mag. Wenn aus einer derartig verkippten Stellung die Lager­einheit durch die Kraft der Feder im Gehäuse wieder nach oben gedrückt wird, kann der Fall eintreten, daß der obere ringförmige Begrenzungsflansch der Kugelführung unter eine am oberen Rand der Gehäusehöffnung gebildete Ringschulter stößt, so daß die Rückführung der Lagereinheit und der Förder­kugel in ihre normale Ruhelage nicht mehr möglich ist. Die Förderkugeleinheit ist dann verklemmt und muß von einer Be­dienungsperson manuell wieder in ihre normale Gebrauchslage zurückgebracht werden. Auch eine Beschädigung der Förder­ kugeleinheit ist bei einem derartigen Vorgang möglich. Diese bekannte Förderkugeleinheit ist insgesamt aus Metall herge­stellt, so daß sich ein hohes Gewicht ergibt. Wegen der not­wendigen genauen Passung der Kugelführung an der Förderkugel ist zudem ein hoher Bearbeitungsaufwand bei der Herstellung erforderlich und schon geringe Beschädigungen der Kugelfüh­rung im rauhen Frachtladeeinsatz führen zu einem hohen Be­wegungswiderstand und damit einer Schwergängigkeit der Förderkugel.It is problematic in practice that the conveyor ball is very often loaded not only with purely vertically downward forces, but mostly also with lateral pushing forces which have to be absorbed by the edge of the upper opening of the ball guide. This ball guide must therefore be designed very stable and very precisely around the conveyor ball. In addition, when the conveyor ball is loaded with a lateral force component, it is often the case that the bearing arrangement in the housing is pressed downward in a tilted manner, since the spiral spring is unable to absorb any lateral forces. If the bearing unit is pressed upwards again by the force of the spring in the housing from such a tilted position, the case can occur that the upper annular limiting flange of the ball guide abuts under an annular shoulder formed at the upper edge of the housing opening, so that the return of the bearing unit and the conveyor ball is no longer possible in its normal rest position. The conveyor ball unit is then jammed and must be manually returned to its normal position of use by an operator. Also damage to the conveyor Ball unit is possible in such a process. This known conveyor ball unit is made entirely of metal, so that there is a high weight. Due to the necessary exact fit of the ball guide on the conveyor ball, a high level of machining effort is also required in the manufacture and even minor damage to the ball guide in the rough cargo loading operation leads to a high resistance to movement and thus a sluggishness of the conveyor ball.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Förderkugeleinheit der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der ein Verkanten und nachfolgendes Ver­klemmen der Lageranordnung im Gehäuse sicher vermieden wird.The object on which the invention is based is to create a conveyor ball unit of the type mentioned at the beginning in which canting and subsequent jamming of the bearing arrangement in the housing is reliably avoided.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lagerschale insgesamt derart asphärisch gestaltet ist, daß die Förderkugel über Lagerkugeln nur auf einem zur Mittelachse konzentrischen ringförmigen Bereich der Lager­schale abgestützt ist, daß die Federanordnung als Paket aus ringförmigen Tellerfedern ausgebildet ist, deren Außendurch­messer dem benachbarten Innendurchmesser des Gehäuses ange­paßt ist, und daß die Lagerschale mit ihrem ringförmigen Bereich auf dem inneren Rand der obersten ringförmigen Teller­feder der Federanordnung abgestützt ist.According to the invention, this object is achieved in that the bearing shell as a whole is designed aspherically such that the conveyor ball is supported on bearing balls only on an annular region of the bearing shell concentric with the central axis, that the spring arrangement is designed as a package of annular disc springs, the outer diameter of which adjacent inner diameter of the housing is adapted, and that the bearing shell is supported with its annular region on the inner edge of the uppermost annular plate spring of the spring arrangement.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist also insbe­sondere vorgesehen, daß sich die Förderkugel über einen Teil der in der Lagerschale befindlichen Lastkugeln nur auf einem ringförmigen Bereich der Lagerschale symmetrisch zur Mittel­achse abstützt. Dadurch zentriert sich die Förderkugel selbst bezüglich der Lagerschale und diese Zentrierung bleibt auch dann erhalten, wenn von oben her auf die Förderkugel Kräfte mit einer seitlichen Komponente ausgeübt werden.In this embodiment according to the invention, it is therefore provided in particular that the conveyor ball is supported symmetrically to the central axis only over a part of the load balls located in the bearing shell on an annular region of the bearing shell. As a result, the conveyor ball centers itself with respect to the bearing shell and this centering is retained even when forces are exerted on the conveyor ball from above can be exercised with a lateral component.

Die Lagerschale selbst liegt gerade mit diesem ringförmigen Bereich an dem oberen inneren Rand der obersten Tellerfeder der Federanordnung auf, so daß sie sich ihrerseits selbsttätig bezüglich der ringförmigen Tellerfedern der Federanordnung zentriert. Die Federanordnung wiederum ist mit ihrem Außen­durchmesser an den Innendurchmesser der zylindrischen Ge­häusewand angepaßt, so daß sie bezüglich des Gehäuses und damit auch bezüglich der Mittelachse dieses Gehäuses zen­triert gehalten ist.The bearing shell itself lies precisely with this annular area on the upper inner edge of the uppermost plate spring of the spring arrangement, so that it in turn centers itself with respect to the annular plate springs of the spring arrangement. The spring arrangement in turn is adapted with its outer diameter to the inner diameter of the cylindrical housing wall, so that it is kept centered with respect to the housing and thus also with respect to the central axis of this housing.

Zusammengefaßt ist also durch die erfindungsgemäße Ausge­staltung gewährleistet, daß auch bei auf die Förderkugel einwirkenden seitlichen Kraftkomponenten die Förderkugel, die Lagerschale und die Federanordnung zueinander und bezüg­lich der Mittelachse des Gehäuses selbsttätig zentriert ge­halten sind und daß diese Zentrierung auch dann erhalten bleibt, wenn durch Krafteinwirkung auf die Förderkugel die gesamte Anordnung innerhalb des Gehäuses entgegen der Kraft der Federanordnung nach unten eingefedert wird. Es ist daher unmöglich, daß eine Verklemmung dieser Teile im Gehäuse wie bei der nach dem Stand der Technik bekannten Förderkugeleinheit auftritt.In summary, it is thus ensured by the configuration according to the invention that even with lateral force components acting on the conveyor ball, the conveyor ball, the bearing shell and the spring arrangement are automatically centered with respect to one another and with respect to the central axis of the housing, and that this centering is also retained when force is exerted on the conveyor ball is deflected down the entire assembly within the housing against the force of the spring assembly. It is therefore impossible for these parts to jam in the housing as in the conveyor ball unit known in the prior art.

Von besonderem Vorteil ist es dabei, daß Kräfte, die von oben her auf die Förderkugel ausgeübt werden, unmittelbar über die Lagerkugeln auf die Lagerschale übertragen werden, und daß dabei keinerlei Kräfte auf die Kugelführung einwirken. Diese Kugelführung dient daher primär ausschließlich dazu, ein Herausfallen der Lagerkugeln und der Förderkugel aus der Kugelschale beim Umdrehen der Einheit zu verhindern.It is particularly advantageous that forces that are exerted on the conveyor ball from above are transmitted directly via the bearing balls to the bearing shell, and that no forces act on the ball guide. This ball guide is therefore primarily used to prevent the bearing balls and the conveyor ball from falling out of the ball socket when the unit is turned over.

Der ringförmige Körper dieser Kugelführung kann daher mit erheblichem Spiel gegenüber dem Umfang der Förderkugel aus­gebildet werden, so daß zwischen diesen Teilen einerseits keinerlei Reibungskräfte auftreten und ein leichtgängiges Rollen der Förderkugel gewährleistet ist. Da die Kugelführung keine größeren Kräfte aufnehmen muß kann sie sehr leicht ausgebildet und aus Kunststoff gefertigt werden.The annular body of this ball guide can therefore be formed with considerable play relative to the circumference of the conveyor ball, so that on the one hand no frictional forces occur between these parts and smooth rolling of the conveyor ball is ensured. Since the ball guide does not have to absorb large forces, it can be designed very easily and made of plastic.

Kräfte, die durch einen zu fördernden Gegenstand von oben her und gegebenenfalls mit seitlicher bzw. zur Mittelachse radialer Komponente auf die Förderkugel ausgeübt werden, gelangen also von diese über einige der Lagerkugeln un­mittelbar auf den ringförmigen Bereich der Lagerschale und weiter über die Tellerfedern der Federanordnung unmittelbar auf die zylindrische Wand des Gehäuses, die sie ihrerseits auf kürzestem Wege auf die umgebende tragende Struktur des Paneels der Förderbahn weitergeben kann. Es stellt sich also auf kürzestem Wege ein günstig gestalteter Kraftfluß ein, der es gestattet, die einzelnen Bauteile sehr leicht auszu­gestalten, wobei das Gehäuse selbst ohne weiteres aus dünn­wandigem Kunststoff gefertigt werden kann, da es im Bereich des Kraftübergangs keinen Biegebeanspruchungen ausgesetzt ist.Forces, which are exerted by an object to be conveyed from above and possibly with a lateral or radial axis component on the conveyor ball, pass from this via some of the bearing balls directly to the annular region of the bearing shell and further via the plate springs of the spring arrangement directly on the cylindrical wall of the housing, which in turn can be passed on to the surrounding supporting structure of the panel of the conveyor track by the shortest route. It thus results in the shortest possible way a favorably designed flow of force, which allows the individual components to be designed very easily, the housing itself being able to be easily made of thin-walled plastic, since it is not exposed to any bending stresses in the area of the force transfer.

Fertigungstechnisch ist es günstig, wenn sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Lagerschale in etwa über einen die Förderkugel von unten her im Abstand umgreifenden Halbkugelbereich erstreckt.From a manufacturing point of view, it is favorable if, according to one embodiment of the invention, the bearing shell extends approximately over a hemisphere region that surrounds the conveyor ball from below at a distance.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorge­sehen, daß der obere, bis zum Rand hin reichende Bereich der Lagerschale als ringförmiger Kugelabschnitt ausgebildet ist, dessen Radius um ein vorbestimmtes Maß geringfügig größer ist als die Summe des Radius der Förderkugel und des Durchmessers der Lagerkugeln, daß der Mittelpunkt dieses Kugelabschnitts auf der Mittelachse um ein vorbestimmtes Maß über dem Mittelpunkt der Förderkugel liegt, daß sich an den unteren Rand des ringförmigen Kugelabschnitts ein die Mittelachse zentrisch umgebendes, sich nach unten aus­wölbendes Kugelsegment anschließt, dessen Radius kleiner ist als der Radius des ringförmigen Kugelabschnitts und dessen Mittelpunkt um ein erhebliches Maß unter dem Mittel­punkt der Förderkugel auf der Mittelachse liegt. Diese Ge­staltung der asphärischen Lagerschale gewährleistet einen ringförmigen Lagerbereich für die Förderkugel im Sinne der Erfindung und ist fertigungstechnisch vorteilhaft. Bei dieser Ausführung wird erreicht, daß einerseits im oberen Randbereich der Lagerschale zwischen den Lagerkugeln und der getragenen Förderkugel ein kleines Spiel entsteht und andererseits auch ein kleiner Spalt bzw. ein Spiel im zentralen Bereich um die Mittelachse herum. Es wird da­durch der gewünschte ringförmige Lagerbereich für die Förderkugel gewährleistet und ein geringer Rollwiderstand sichergestellt.In a particularly preferred embodiment it is provided that the upper region of the bearing shell, which extends to the edge, is designed as an annular spherical section, the radius of which is slightly larger than the sum of the radius of the conveying ball and the radius by a predetermined amount Diameter of the bearing balls, that the center point of this spherical section lies on the central axis by a predetermined amount above the center point of the conveyor ball, that at the lower edge of the ring-shaped spherical section is connected a spherical segment which surrounds the central axis and bulges downwards, the radius of which is smaller than the radius of the annular spherical section and its center lies to a considerable extent below the center of the conveyor ball on the central axis. This design of the aspherical bearing shell ensures an annular bearing area for the conveyor ball in the sense of the invention and is advantageous in terms of production technology. In this embodiment it is achieved that on the one hand there is a small play in the upper edge region of the bearing shell between the bearing balls and the carried conveying ball and on the other hand a small gap or play in the central area around the central axis. This ensures the desired annular bearing area for the conveyor ball and ensures low rolling resistance.

Günstige geometrische Verhältnisse bei der Lagerschale stellen sich dadurch ein, daß sich das Kugelsegment aus­gehend vom Mittelpunkt des Kugelabschnitts bezüglich der Mittelachse über einen Winkel von etwa 20 bis 30° erstreckt. Es wird dadurch der ringförmige Lagerbereich an eine für einen guten Kraftfluß günstige Stelle gelegt.Favorable geometric conditions in the bearing shell result from the fact that the spherical segment extends from the center of the spherical section with respect to the central axis over an angle of approximately 20 to 30 °. As a result, the annular bearing area is placed in a position which is favorable for a good flow of force.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorge­sehen, daß die Kugelführung die Förderkugel ringförmig lose umgreift und daß am oberen Innenrand der ringförmigen Kugel­führung eine gegen die Förderkugel abdichtende Dichtlippe angebracht ist. Da die Kugelführung keine kraftaufnehmende Funktion ausübt und insbesondere in seitlicher Richtung kaum belastet ist, läßt sich eine derartige Dichtlippe mit schwachem Auflagedruck auf die Förderkugel gestalten, so daß trotz gu­ter Abdichtung der Rollwiderstand der Förderkugel gering bleibt.In a particularly preferred embodiment it is provided that the ball guide loosely surrounds the conveyor ball in an annular manner and that a sealing lip sealing against the conveyor ball is provided on the upper inner edge of the annular ball guide is appropriate. Since the ball guide has no force-absorbing function and, in particular, is hardly loaded in the lateral direction, such a sealing lip can be designed with a low contact pressure on the conveyor ball, so that the rolling resistance of the conveyor ball remains low despite a good seal.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß die Kugelführung am Umfangs­rand mit mehreren über den Umfang verteilten, nach unten ra­genden Schnappnasen versehen ist, welche in zusammengebautem Zustand unter einen am oberen Rand der Lagerschale angeform­ten horizontalen Flansch einschnappend eingreifen. Durch die­se Ausgestaltung hält nach dem Zusammenbau der Lagerschale, der Lagerkugeln, der Förderkugel und der Kugelführung die ganze Anordnung als Einheit zusammen und bewegt sich auch als Einheit innerhalb des Gehäuses entgegen der Kraft der Federanordnung nach unten, sobald auf die Förderkugel nach unten eine Kraft ausgeübt wird.It is further preferred that the ball guide is provided on the circumferential edge with a plurality of circumferential, downwardly projecting snap-in lugs which, in the assembled state, snap-fit under a horizontal flange formed on the upper edge of the bearing shell. With this configuration, after the assembly of the bearing shell, the bearing balls, the conveying ball and the ball guide, the whole arrangement is held together as a unit and also moves down as a unit within the housing against the force of the spring arrangement as soon as a force is exerted on the conveying ball becomes.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kugelführung einstückig aus Kunststoff geformt ist. Das bedeutet, daß sowohl die Dichtlippen als auch die Schnappnasen Bestandteile der Kugel­führung darstellen und einstückig mit dieser ausgebildet sind.It is particularly preferred if the ball guide is formed in one piece from plastic. This means that both the sealing lips and the snap noses are components of the ball guide and are integrally formed with it.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezug­nahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

  • Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht durch die Mittel­achse des Gehäuses entlang der Schnittlinie I-I der Fig. 2;
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf die Förderkugeleinheit der Fig. 1 und einen ausgebrochenen Teil des umgeben­den Paneels einer Förderbahn; und
  • Fig. 3 eine stark schematisierte und nicht maßstäbliche Schnittdarstellung der Förderkugel, der Lagerkugeln und der Lagerschale.
The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing; it shows:
  • Figure 1 is a vertical sectional view through the central axis of the housing along the section line II of Fig. 2.
  • FIG. 2 shows a plan view of the conveyor ball unit of FIG. 1 and a broken-out part of the surrounding panel of a conveyor track; and
  • Fig. 3 is a highly schematic and not to scale sectional view of the conveyor ball, the bearing balls and the bearing shell.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform der Förderkugel­einheit eingesetzt in ein Paneel 100 einer Förderbahn gezeigt. In das aus Faser-Verbundwerkstoff bestehende Paneel 100 ist zur Halterung einer Förderkugeleinheit eine insgesamt etwa hohlzylindrische, am Außenumfang mit einer Riffelung 91 ver­sehene Buchse 90 eingegossen oder eingepreßt, die aus Metall, wie beispielsweise einer Leichtmetallegierung bestehen kann. Diese Buchse 90 ist an ihrem in der Fig. 1 oberen Rand mit über den Umfang verteilten Verriegelungsschultern 92 geformt, unter welche im eingesetzten Zustand einschnappend entspre­chende Verriegelungselemente 40 des Gehäuses 30 der Förder­kugeleinheit eingreifen, um diese im Paneel 100 zu halten. Am unteren Rand in der Fig. 1 ist die Buchse 90 mit einem nach innen ragenden Ringflansch 93 versehen, auf dem sich im eingesetzten Zustand eine entsprechend geformte Schulter des Gehäuses 30 der Förderkugeleinheit abstützt. Wie aus der Schnittdarstellung der Fig. 1 erkennbar ist, sind das Gehäuse 30 und die Buchse 90 im Bereich dieses Ringflansches 93 bezüglich der Mittelachse 60 des Gehäuses 30 asymmetrisch gestaltet, damit die Förderkugeleinheit verdrehsicher in der Buchse 90 des Paneels 100 gehalten wird. Das Gehäuse 30 der Förderkugeleinheit ist von außen gesehen insgesamt als etwa hohlzylindrischer Körper ausgebildet, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Buchse 90 angepaßt ist.1 and 2, an embodiment of the conveyor ball unit is shown inserted into a panel 100 of a conveyor track. In the panel 100, which is made of fiber composite material, a generally hollow cylindrical bushing 90, which is provided on the outer circumference with a corrugation 91, is cast or pressed into the panel 100, which can be made of metal, such as a light metal alloy. This bushing 90 is formed on its upper edge in FIG. 1 with locking shoulders 92 distributed over the circumference, under which, when inserted, corresponding locking elements 40 of the housing 30 of the conveyor ball unit engage in order to hold it in the panel 100. At the lower edge in FIG. 1, the bushing 90 is provided with an inwardly projecting ring flange 93, on which, in the inserted state, a correspondingly shaped shoulder of the housing 30 of the conveyor ball unit is supported. As can be seen from the sectional view in FIG. 1, the housing 30 and the bushing 90 in the region of this ring flange 93 are designed asymmetrically with respect to the central axis 60 of the housing 30 so that the conveyor ball unit is held in the bushing 90 of the panel 100 in a manner that prevents it from rotating. Viewed from the outside, the housing 30 of the conveyor ball unit is designed overall as an approximately hollow cylindrical body, the outside diameter of which is adapted to the inside diameter of the bushing 90.

Wie insbesondere in der Fig. 1 gezeigt ist, ist im Inneren des Gehäuses 30 zentrisch zu dessen Mittelachse 60 eine sich nach oben öffnende, etwa halbkugelige Lagerschale 10 angeordnet, in welcher eine Vielzahl von Lagerkugeln 15 in einer die Innenfläche der Lagerschale 10 bedeckenden Schicht neben­einanderliegender Kugeln angeordnet ist. Auf diesen Lager­kugeln 15 ist eine Förderkugel 1 drehbar gelagert. Die För­derkugel 1 ist von oben her von einer in etwa ringförmigen Kugelführung 20 umgeben, durch deren obere Öffnung der obere Teil der Förderkugel 1 nach oben über die Oberfläche des Paneels 100 hinausragt. Die obere Öffnung der Kugelführung 20 ist als Dichtlippe 21 geformt, welche abdichtend glei­tend an der Förderkugel 1 anliegt. Der übrige ringförmige Körper der Kugelführung 20 ist mit Spiel bezüglich der Förderkugel 1 ausgebildet. Am äußeren unteren Rand der Kugelführung 20 sind über den Umfang hinweg verteilt mehrere nach unten ragende Schnappnasen 22 angeformt, welche im zu­sammengebauten Zustand einschnappend unter einen horizontalen ringförmigen Flansch 13 greifen, der am oberen Rand der La­gerschale 10 radial nach außen ragend geformt ist. Durch diese Schnappnasen 22 werden die Förderkugel 1, die Lager­kugeln 15 und die Kugelführung 20 im zusammengebauten Zu­stand als Einheit zusammengehalten, so daß weder die Lager­kugeln 15 noch die Förderkugel 1 nach oben aus der Lager­schale 10 herausfallen können. Über den Umfang verteilt sind ferner außen an der Kugelführung 20 Verriegelungselemente 50 angeformt, welche es gestatten, die zusammengehaltene Ein­heit der Lagerung der Förderkugel 1 von oben her in das Ge­häuse 30 einschnappend einzusetzen, wobei diese Verriegelungs­elemente 50 im eingesetzten Zustand unter eine am oberen inneren Rand des Gehäuses 30 geformte Verriegelungsschulter 32 greifen. Der Außenumfang der Kugelführung ist mit seinem Durchmesser dem Innendurchmesser des Gehäuses 30 angepaßt, so daß sich die Einheit aus Förderkugel 1, Lagerkugeln 15, Lagerschale 10 und Kugelführung 20 innerhalb des Gehäuses 30 entlang der Mittelachse 60 gleitend auf und ab bewegen kann, und dennoch durch die Schultern 32 und die Verriegelungs­ elemente 50 daran gehindert ist, nach oben aus dem Gehäuse 30 herauszufallen.As is shown in particular in FIG. 1, an approximately hemispherical bearing shell 10 is arranged in the interior of the housing 30 centrally to its central axis 60, in which a plurality of bearing balls 15 is arranged in a layer of adjacent balls covering the inner surface of the bearing shell 10. A conveyor ball 1 is rotatably mounted on these bearing balls 15. The conveyor ball 1 is surrounded from above by an approximately ring-shaped ball guide 20, through the upper opening of which the upper part of the conveyor ball 1 projects upward beyond the surface of the panel 100. The upper opening of the ball guide 20 is shaped as a sealing lip 21, which lies sealingly against the conveyor ball 1. The rest of the annular body of the ball guide 20 is formed with play with respect to the conveyor ball 1. On the outer lower edge of the ball guide 20 are distributed over the circumference a plurality of downwardly projecting snap noses 22 which, in the assembled state, engage with a horizontal annular flange 13 which is formed on the upper edge of the bearing shell 10 and projects radially outward. Through these snap lugs 22, the conveyor ball 1, the bearing balls 15 and the ball guide 20 are held together in the assembled state as a unit, so that neither the bearing balls 15 nor the conveyor ball 1 can fall out of the bearing shell 10 upwards. Distributed over the circumference, locking elements 50 are also integrally formed on the outside of the ball guide 20, which allow the holding unit of the mounting of the conveyor ball 1 to be snapped into the housing 30 from above, these locking elements 50 in the inserted state under one on the upper inner edge of the housing 30 shaped locking shoulder 32 grip. The diameter of the outer circumference of the ball guide is adapted to the inside diameter of the housing 30, so that the unit comprising the conveying ball 1, bearing balls 15, bearing shell 10 and ball guide 20 can slide up and down within the housing 30 along the central axis 60, and still through the shoulders 32 and the locking elements 50 is prevented from falling out of the housing 30 upwards.

Die Lagerschale 10 erstreckt sich zwar im Abstand zur Förder­kugel 1 über einen etwa halbkugelförmigen Bereich, doch ist sie asphärisch derart geformt, daß die Förderkugel 1 über einen Teil der Lagerkugeln 15 nur auf einem ringförmigen Bereich 16 (siehe Fig. 3) der Lagerschale 10 abgestützt ist. Außerhalb dieses ringförmigen Bereichs 16 ist zwischen den Lagerkugeln 15 und der Förderkugel 1 etwas Spiel vorgesehen, d.h., es ist im oberen Umfangsbereich der Lagerschale 10 zwischen den Lagerkugeln 15 und der Förderkugel 1 ein kleiner Spalt 18 gebildet und im unteren Bereich um die Mittelachse 60 herum ein kleiner Spalt 19.The bearing shell 10 extends at a distance from the conveyor ball 1 over an approximately hemispherical area, but it is aspherically shaped in such a way that the conveyor ball 1 is supported over part of the bearing balls 15 only on an annular region 16 (see FIG. 3) of the bearing shell 10 is. Outside of this annular region 16, a little play is provided between the bearing balls 15 and the conveyor ball 1, ie a small gap 18 is formed in the upper peripheral region of the bearing shell 10 between the bearing balls 15 and the conveyor ball 1 and around the central axis 60 in the lower region a small gap 19.

Etwa im unteren Drittel ist das Gehäuse 30 mit mehreren radial nach innen ragenden Rippen 31 versehen, auf denen unter Zwischenlage eines Lagerrings 77 eine Federanordnung 70 abgestützt ist. Diese Federanordnung 70 besteht aus einem Paket von übereinanderliegenden ringförmigen Tellerfedern 71. Die oberste dieser Tellerfedern 71 liegt mit ihrem inneren oberen Rand im ringförmigen Bereich 16 der Lagerschale 10 an. Der Außenumfang der Tellerfedern 71 ist an den Innenumfang des Gehäuses 30 angepaßt. Die Höhe der Federanordnung 70 ist derart bemessen, daß die gesamte in der Lagerschale 10 ge­haltene Einheit im unbelasteten Zustand der Förderkugel 1 nach oben gedrückt wird und mit den Verriegelungselementen 50 an der Verriegelungsschulter 32 des Gehäuses 30 anliegt.In the lower third, the housing 30 is provided with a plurality of radially inwardly projecting ribs 31, on which a spring arrangement 70 is supported with the interposition of a bearing ring 77. This spring arrangement 70 consists of a stack of annular disc springs 71 lying one above the other. The topmost of these disc springs 71 lies with its inner upper edge in the annular region 16 of the bearing shell 10. The outer circumference of the plate springs 71 is adapted to the inner circumference of the housing 30. The height of the spring arrangement 70 is dimensioned such that the entire unit held in the bearing shell 10 is pressed upwards in the unloaded state of the conveyor ball 1 and rests with the locking elements 50 on the locking shoulder 32 of the housing 30.

Durch die besondere asphärische Gestalt der Lagerschale 10 ist die Förderkugel 1, wie vorstehend bereits erwähnt, über einige der Lagerkugeln 15 nur in einem ringförmigen, zur Mittelachse 60 zentrischen Bereich 16 abgestützt. Dadurch wird erreicht, daß die Lagerkugel 1 selbständig in der Lager­schale 10 zentriert ist und daß diese Zentrierung auch dann beibehalten wird, wenn von oben her auf die Förderkugel 1 durch darauf getragene Frachtbehälter Kräfte ausgeübt werden, die auch eine seitliche, also zur Mittelachse 60 radiale Kom­ponente besitzen.Due to the special aspherical shape of the bearing shell 10, the conveying ball 1, as already mentioned above, is supported via some of the bearing balls 15 only in an annular region 16 that is central to the central axis 60. Thereby it is achieved that the bearing ball 1 is centered independently in the bearing shell 10 and that this centering is maintained even when forces are exerted on the conveyor ball 1 from above by cargo containers carried thereon, which also have a lateral component, that is to say the radial center axis 60 have.

Die Lagerschale 10 ist ihrerseits in der ringförmigen Feder­anordnung 70 gerade in dem ringförmigen Bereich 16 abgestützt. Da die Federanordnung 70 mit ihrem Außenumfang passend im Gehäuse 30 sitzt, ist dadurch gewährleistet, daß auch die Lagerschale 10 selbstzentrierend zur Mittelachse 60 des Gehäuses gehalten ist. Dadurch wird erreicht, daß Kräfte, die von oben her mit einer seitlichen Komponente auf die Förderkugel 1 einwirken, über den ringförmigen Bereich 16 der Lagerschale 10 auf die Federanordnung 70 und von dort unmittelbar durch die Wand des Gehäuses 30 und die umgebende Buchse 90 auf das Paneel 100 der umgebenden Förderbahnstruk­tur übertragen werden. Die vertikalen Kraftkomponenten ge­langen dabei über die Federanordnung 70 und gegebenenfalls unter Einfederung derselben über den Lagerring 77 auf die Rippen 31 des Gehäuses 30 und werden hiervon aus vorwiegend über den Ringflansch 93 der Buchse 90 auf das Paneel 100 bzw. die das Paneel 100 tragende Struktur übertragen. Es ergibt sich also sowohl für vertikale als auch für zur Mit­telachse 60 radiale Kraftkomponenten ein sehr günstiger Kraftverlauf ohne Biegebeanspruchungen der beteiligten Komponenten.The bearing shell 10 is in turn supported in the annular spring arrangement 70 in the annular region 16. Since the spring arrangement 70 fits with its outer circumference in the housing 30, this ensures that the bearing shell 10 is also self-centering with respect to the central axis 60 of the housing. It is thereby achieved that forces which act on the conveyor ball 1 from above with a lateral component, via the annular region 16 of the bearing shell 10 on the spring arrangement 70 and from there directly through the wall of the housing 30 and the surrounding bush 90 on the Panel 100 of the surrounding conveyor track structure are transferred. The vertical force components reach the ribs 31 of the housing 30 via the spring arrangement 70 and, if necessary, deflect them via the bearing ring 77 and are transmitted therefrom predominantly via the ring flange 93 of the bushing 90 to the panel 100 or the structure supporting the panel 100 . This results in a very favorable force profile for both vertical and radial force components to the central axis 60 without bending stresses on the components involved.

Vor allem aber ist durch diese Gestaltung gewährleistet, daß die Kugelführung 20 bei Belastungen der Förderkugel 1 praktisch belastungsfrei bleibt. Die Kugelführung 20 kann daher als leichtes und einfaches Kunststoffteil geformt werden, wobei die Dichtlippen 21, die Schnappnasen 22 und die Ver­riegelungselemente 50 einstückig angeformt werden können.But above all, this design ensures that the ball guide 20 remains practically stress-free when the conveyor ball 1 is loaded. The ball guide 20 can therefore be shaped as a light and simple plastic part, wherein the sealing lips 21, the snap lugs 22 and the locking elements 50 can be integrally formed.

Wegen der selbstzentrierenden Lagerung der Förderkugel 1 und der Lagerschale 10 ist es überdies ausgeschlossen, daß beim Einfedern der Förderkugel 1 unter Belastung eine Ver­kantung der Lagerschale 10 und der an ihr verriegelten Kugel­führung 20 im Gehäuse 30 auftritt.Because of the self-centering mounting of the conveyor ball 1 and the bearing shell 10, it is also excluded that when the conveyor ball 1 deflects under load, the bearing shell 10 and the ball guide 20 locked to it in the housing 30 occur.

In der Fig. 3 ist in schematischer Darstellung die Gestalt der Lagerschale 10 dargestellt, mit der erreicht wird, daß die Förderkugel 1 nur auf einem ringförmigen Bereich 16 abgestützt wird. Wie dargestellt, weist die Lagerschale 10 einen oberen ringförmigen Kugelabschnitt 11 auf, an dessen oberem Rand der horizontale Flansch 13 angeformt ist. Der Radius R2 dieses ringförmigen oberen Kugelabschnitts 11 ist geringfügig größer als die Summe des Radius R1 der Förder­kugel 1 und des Durchmessers D der Lagerkugeln 15 und der Mittelpunkt M2 des ringförmigen Kugelabschnitts 11 liegt um eine kleine Strecke S1 über dem Mittelpunkt M1 der För­derkugel 1 auf der Mittelachse 60. Der untere Rand des ringförmigen Kugelabschnitts 11 geht in ein zentrisch die Mittelachse 60 umgebendes Kugelsegment 12 über, dessen Radius R3 kleiner ist als R1 oder R2 und dessen Mittelpunkt M3 um eine beträchtliche Strecke S2 unter den Mittelpunkt M1 auf der Mittelachse 60 liegt, so daß sich das Kugelseg­ment 12 bezüglich des ringförmigen Kugelabschnitts 11 nach unten ausbeult. Die Lage des Mittelpunkts M3 und die Maß­verhältnisse der Radien sind dabei derart gewählt, daß sich das Kugelsegment 12 ausgehend vom Mittelpunkt M2 etwa in einem Winkel α von 20 bis 30° um die Mittelachse herum erstreckt.In Fig. 3, the shape of the bearing shell 10 is shown in a schematic representation, with which it is achieved that the conveyor ball 1 is supported only on an annular region 16. As shown, the bearing shell 10 has an upper annular spherical section 11, on the upper edge of which the horizontal flange 13 is formed. The radius R2 of this ring-shaped upper ball section 11 is slightly larger than the sum of the radius R1 of the conveyor ball 1 and the diameter D of the bearing balls 15, and the center M2 of the ring-shaped ball section 11 lies a small distance S1 above the center M1 of the conveyor ball 1 on the Central axis 60. The lower edge of the annular spherical section 11 merges into a spherical segment 12 centrally surrounding the central axis 60, the radius R3 of which is smaller than R1 or R2 and the center M3 of which is a considerable distance S2 below the center M1 on the central axis 60, so that the ball segment 12 bulges downward with respect to the annular ball section 11. The position of the center M3 and the proportions of the radii are chosen such that the ball segment 12 extends from the center M2 at an angle α of about 20 to 30 ° around the center axis.

Bei einer praktischen Ausführungsform können beispielsweise die nachstehenden Maße vorgesehen sein:
R1 = 12,300 mm      D = 3,175 mm
R2 = 16,020 mm      S1 = 0,600 mm
R3 = 10,000 mm      S2 = 6,215 mm.In a practical embodiment, the following dimensions can be provided, for example:
R1 = 12.300 mm D = 3.175 mm
R2 = 16.020 mm S1 = 0.600 mm
R3 = 10,000 mm S2 = 6.215 mm.

Neben der Kugelführung 20 kann auch das gesamte Gehäuse 30 der Förderkugeleinheit aus Kunststoff geformt werden, da die eine wesentliche Kraft übertragenden Teile des Gehäuses 30 nur auf Druck beansprucht werden. Neben geringen Her­stellungskosten läßt sich dadurch auch ein geringes Gewicht erzielen.In addition to the ball guide 20, the entire housing 30 of the conveyor ball unit can also be molded from plastic, since the parts of the housing 30 that transmit a substantial force are only subjected to pressure. In addition to low manufacturing costs, it can also be lightweight.

Claims (7)

1. Förderkugeleinheit, insbesondere zum Bewegen von Frachtgut auf einer Förderbahn, mit einem, eine vertikale Mittelachse (60) aufweisenden, etwa hohlzylindrischen Gehäuse (30), einer zentrisch zur Mittelachse (60) auf einer Vielzahl von Lagerkugeln (15) in einer Lagerschale (10) drehbar gelagerten, über das oben offene Ende des Gehäuses (30) hinausragende Förderkugel (1), einer die Förderkugel (1) ringförmig von oben umgreifenden, die Förderkugel (1) und die Lagerkugeln (15) beweglich in der Lagerschale (10) sichernden Kugelführung (20), und mit einer die Lagerschale (10) von unten her nach oben elastisch vorspannenden, am Gehäuse (30) abgestützten Federanordnung (70), wobei die Förderkugel (1), die Lagerkugeln (15) und die Lagerschale (10) als Einheit innerhalb des Gehäuses (30) bewegbar und entgegen der Federkraft der Federanordnung (70) entlang der Mittelachse (60) nach unten drückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (10) insgesamt derart asphärisch gestaltet ist, daß die Förder­kugel (1) über Lagerkugeln (15) nur auf einem zur Mittel­achse (60) konzentrischen ringförmigen Bereich (16) der Lagerschale (10) abgestützt ist, daß die Federanordnung (70) als Paket aus ringförmigen Tellerfedern (71) ausge­bildet ist, deren Außendurchmesser dem benachbarten Innen­durchmesser des Gehäuses (30) angepaßt ist, und daß die Lagerschale (10) mit ihrem ringförmigen Bereich (16) auf dem inneren Rand der obersten ringförmigen Tellerfeder (71) der Federanordnung (70) abgestützt ist.1. Conveyor ball unit, in particular for moving cargo on a conveyor track, with an approximately hollow cylindrical housing (30) having a vertical central axis (60), one centrally on the central axis (60) on a plurality of bearing balls (15) in a bearing shell ( 10) rotatably mounted conveying ball (1) projecting beyond the open end of the housing (30), one that surrounds the conveying ball (1) in a ring from above, the conveying ball (1) and the bearing balls (15) are movable in the bearing shell (10) Securing ball guide (20), and with a spring arrangement (70) which elastically prestresses the bearing shell (10) from bottom to top and is supported on the housing (30), the Conveyor ball (1), the bearing balls (15) and the bearing shell (10) can be moved as a unit within the housing (30) and can be pressed downward against the spring force of the spring arrangement (70) along the central axis (60), characterized in that the Bearing shell (10) is designed aspherically overall such that the conveyor ball (1) is supported via bearing balls (15) only on an annular region (16) of the bearing shell (10) concentric with the central axis (60) that the spring arrangement (70) as Package is formed from annular disc springs (71), the outer diameter of which is adapted to the adjacent inner diameter of the housing (30), and that the bearing shell (10) with its annular region (16) on the inner edge of the uppermost annular disc spring (71) of the spring arrangement (70) is supported. 2. Förderkugeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich die Lagerschale (10) in etwa über einen die Förderkugel (1) von unten her im Abstand umgreifenden Halbkugelbereich erstreckt.2. Conveyor ball unit according to claim 1, characterized in that the bearing shell (10) extends approximately over a hemisphere region encompassing the conveyor ball (1) from below at a distance. 3. Förderkugeleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der obere, bis zum Rand hin reichende Bereich der Lagerschale (10) als ringförmiger Kugelabschnitt (11) ausgebildet ist, dessen Radius (R2) um ein vorbestimmtes Maß geringfügig größer ist als die Summe des Radius (R1) der Förderkugel (1) und des Durchmessers (D) der Lagerkugeln (15), daß der Mittelpunkt (M2) dieses Kugelabschnitts (11) auf der Mittelachse (60) um ein vorbestimmtes Maß (S1) über dem Mittelpunkt (M1) der Förderkugel (1) liegt, daß sich an den unteren Rand des ringförmigen Kugelabschnitts (11) ein die Mittelachse (60) zentrisch umgebendes, sich nach unten auswölbendes Kugelsegment (12) anschließt, dessen Radius (R3) kleiner ist als der Radius (R2) des ringförmigen Kugelab­schnitts (11) und dessen Mittelpunkt (M3) um ein erheb­liches Maß (S2) unter dem Mittelpunkt (M1) der Förder­kugel (1) auf der Mittelachse (60) liegt.3. conveyor ball unit according to claim 2, characterized in that the upper, reaching to the edge of the bearing shell (10) is designed as an annular spherical portion (11) whose radius (R2) is slightly larger than the sum of the by a predetermined amount Radius (R1) of the conveyor ball (1) and the diameter (D) of the bearing balls (15) that the center (M2) of this ball section (11) on the central axis (60) by a predetermined amount (S1) above the center (M1 ) of the conveyor ball (1) that adjoins a ball segment (12) which surrounds the central axis (60) and bulges downwards centrally around the lower edge of the ring-shaped ball section (11), the radius (R3) of which is smaller than the radius (R2) of the annular spherical section (11) and its center (M3) lies to a considerable extent (S2) below the center (M1) of the conveyor ball (1) on the central axis (60). 4. Förderkugeleinheit nach Anspruch 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß sich das Kugelsegment (12) ausgehend vom Mittelpunkt (M2) des Kugelabschnitts (11) bezüglich der Mittelachse (60) über einen Winkel (α) von etwa 20 bis 30° erstreckt.4. conveyor ball unit according to claim 3, characterized in that the ball segment (12) starting from the center point (M2) of the ball section (11) with respect to the central axis (60) extends over an angle (α) of about 20 to 30 °. 5. Förderkugeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelfüh­rung (20) die Förderkugel (1) ringförmig lose umgreift und daß am oberen Innenrand der ringförmigen Kugelführung (20) eine gegen die Förderkugel (1) abdichtende Dichtlippe (21) angebracht ist.5. Conveyor ball unit according to one of the preceding claims, characterized in that the ball guide (20) loosely surrounds the conveyor ball (1) and that on the upper inner edge of the annular ball guide (20) a sealing lip (21) sealing against the conveyor ball (1) is attached is. 6. Förderkugeleinheit nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Kugelführung (20) am Umfangsrand mit mehreren über den Umfang verteilten Schnappnasen (22) versehen ist, welche im zusammengebauten Zustand unter einen am oberen Rand der Lagerschale (10) angeformten horizontalen Flansch (13) einschnappend eingreifen.6. Conveyor ball unit according to claim 5, characterized in that the ball guide (20) is provided on the circumferential edge with a plurality of snap lugs (22) distributed over the circumference, which in the assembled state under a horizontal flange (13) formed on the upper edge of the bearing shell (10) ) snap in. 7. Förderkugeleinheit nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Kugelführung (20) einstückig aus Kunststoff geformt ist.7. conveyor ball unit according to claim 6, characterized in that the ball guide (20) is integrally formed from plastic.
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